水电站可行性研究报告

水电站可行性研究报告1综合说明 71.3工程地质 1.4工程任务及规模 1.5工程选址、工程布置及主要建筑物 1.6机电设备及金属结构 1.8建设征地及移民安置规划 1.9环境影响评价 1.10水土保持 1.11工程管理 201.12投资估算 212水文 282.1流域概况及水文气象资料 282.2径流 292.3洪水 322.4泥沙及冰情 322.5水位∽流量关系曲线 33 36 363.2区域地质 373.3库区地质 393.4坝址工程地质 423.5厂区地基工程地质 463.6发电输水隧洞地质 483.7天然建筑材料 503.8结论与建议 504工程任务和规模 524.1工程建设的必要性及任务 524.2正常蓄水位及死水位选择 534.3径流调节计算 554.4洪水调节计算 634.5装机容量选择 634.6水库运行方式 644.7回水计算 655工程选址、工程总布置及主要建筑物 665.1工程等别和标准 665.2工程选址 685.3工程总布置及主要建筑物型式 715.4主要建筑物 725.5厂区和升压站 6机电及金属结构 6.2接入电力系统方式 6.3电气主接线 6.4主要机电设备选择 6.5机电设备布置 946.6金属结构 956.7采暖通风 95 967施工设计 977.1施工条件 977.2天然建筑材料 977.3施工导流、截流 987.4主体工程施工 987.5施工交通及施工总布置 7.6施工总进度 8建设征地及移民安置规划 9环境影响评价 9.1环境状况 9.2环境影响预测评价 9.3综合评价与结论 9.4环境保护投资估算表 10水土保持 10.1水土保持现状与防治责任范围 10.2预防与防治措施 11工程管理 11.1管理机构 11.2管理办法和实施 12工程投资估算 12.1编制说明 12.2投资估算表 13经济评价 39 3913.2基本依据 3913.3财务评价 3913.4国民经济评价 4113.5综合评价 421综合说明XX县XX水电站位于XX市XX县的XX镇西北部，坝址位于500m，地势为西北高，东南低，水流汇入XX后再进入北江，属北江水系。流域内林木茂盛，植被良好，工程地质为裸露石英砂岩，地质条件优良。XX电站厂房距XX市30km，距XX镇约11km。电站坝址有XX县县城至XX镇县级公路从旁穿过，厂房在XX县县城至XX镇县级公路的公路对岸，交通较为便利。XX水电站厂房位于XX电站大坝上游180m处。该水电站为径流引水式电站，工程的任务是发电，主要建筑物包括拦河坝、压力隧洞、压力管道、电站厂房及升压站。设计发电引用流量3.36m3/s，电站装机480kw，多年平均发电量177万kwh，属小(2)型电站。XX电站是列入XX县石坎河流域规划开发的电站之一。2008年5月中旬，受业主委托，我院开始对XX县XX水电站进行可行性研究工作。其中测量、水文、地勘资料由业主单位提供。1.2水文1.2.1流域概况本流域属于亚热带季风气候，春季阴雨连绵，夏季高温湿热，暴雨频繁，秋季温暖干燥。XX是北江一级支流，河长118km，平均坡降0.8‰，集雨面积1728km2，发源于石潭大雾山。经石潭、浸潭、石马、珠坑、禾云，于正江口汇入北江。流域如同扇形，支流密布，发育较好，大于100k㎡集雨面积支流有六条，石坎河是其中一条。石坎河是XX右岸的一条支流，发源于石坎镇石矶顶，流经石坎、XX，于XX圩处入XX，河长32km，集雨面积150km2，流域平均坡降10.3‰，XX电站大坝位于石坎河中下游处。1.2.2气象工程区地处亚热带季风气候区，地理纬度较低，春季阴雨连绵，夏季高温湿热，暴雨频繁，秋季温暖干燥，冬季也有时出现霜冻和冰冻天气。季风明显，水热、光等气候资源丰富。根据XX县气象站资料统计，多年平均气温21.6℃,极端最高气温为39.3℃（1953年8月极端最低气温为-0.6℃（1967年2月11日）。本地区属XX省暴雨中心之一，XX电站位于石坎河中下游处，流域气候温和、多雨，多年平均降雨量为2210mm，多年平均径流深为1450mm。虽然本地区水力资源丰富，但降雨量年内分布很不均匀，一般4～9月降雨量占全年降雨量的82%。多年平均蒸发量为1594.2mm，年最大蒸发量为1808.9mm，年最小蒸发量为1296mm。实测最大风速为17m/s，上半年主要是东北季风，下半年主要是西南季风。1.2.3径流设计流域内无实测径流资料，业主也不能提供完整的水文资料，本电站与龙南水电站同处于一条河流，且地理位置接近，故参考龙南水电站设计成果。采用水文比拟法对XX电站进行水文水能计算。计算得XX电站多年平均流量2.99m3/s,多年平均径流量9429.26万m31.2.4洪水XX流域内大洪水由台汛和梅汛期暴雨引发，通过历年暴雨资料统计分析，大暴雨出现在梅汛期次数较多，但台汛期部分暴雨量高，样本变幅广，暴雨设计值比梅汛期要大些。成果表明，本流域属台风和梅雨交错的过度区域，二者均可造成大暴雨，台风期暴雨虽然较大，但对流域暴雨不能起完全控制作用。一般洪水历时4—5天，主要发生在5—7月。116m3非常接近，根据《XX县XX电站安全鉴定报告》引水坝洪水演算成果采用水文比拟法计算XX电站大坝坝址设计洪水洪峰流量876m3/s(p=5%)，校核洪水洪峰流量1078m3/s(p=2%)。厂址与XX电站引水坝相距仅180m,无外来水汇入，故直接引用XX电站洪水资料：设计洪水洪峰流量909m3/s(p=5%)，校核洪水洪峰流量1119m3/s(p=2%)。1.2.5泥沙本电站主要是利用上游电站的多余水量发电，靠近库尾就是上游电站坝址，据上游电站资料，石坎河中悬移质输沙量较小。库区独立汇水面积仅数平方公里，且植被较发育，斜坡片流冲刷较弱。库岸存在一定的边岸再造问题，因此水库淤积主要固体物质来源是右岸公路和左岸引水渠以下边岸再造产生的滑塌碎屑物。初估库外进入库区淤积物不大。1.3工程地质1.3.1区域地质（1）地形地貌工程区域处于石坎河的中游。石坎河由北西往南东流，于XX镇汇入XX，XX出北往南流，于XX市汇入北江。石坎河流域内为低山丘陵地貌。两岸山顶高程多在115～500m，相对高差达55~440m。XX县XX电站枢纽区河段，两岸地形高差较大，谷坡陡峻，河谷狭窄，河流较湍急，谷底河床宽度20～40m。（2）地层岩性特征本区出露的地层有寒武系八村群(∈bcc-d）、泥盆系桂头群(D1-2gt)、老虎拗组(D2l)和第四系(Q)。岩性有燕山中期侵入的石坎区域上本区地处北东向吴川—四会深断裂带和东面向佛岗—丰良深断裂带交汇处。在区内出露的主要是石英砂岩，构造以褶皱构造为主，断裂构造不发育。1.3.2水库区工程地质条件库区河段主要分布的地层为寒武系八村群。岩层走向NE,倾向SE,倾角25～80o，与石坎岩体呈侵入接触。库盆区未发现断层，岩石节理较发育，库盆区地质结构总体属于岩层倾向下游，库首段偏左岸的横向谷或斜层谷，地质构造稳定。根据2001年版《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）,本区地震动峰值加速度为0.05g，地震烈度小于VI度区，地震动反应谱特征周期为0.25～0.35s，属区域构造较稳定区。库区岩层多为为坚硬岩类，不具备积累较高的地应力条件，水库蓄应力不大，水库建成后诱发地震的可能性不大。库盆区首段为一段向南凹的弯曲河段，稍开阔外，两岸不对称的“V”形河谷，中后部皆为基本对称的“V”形河谷。河岸山体斜坡小于30o，坡体植被好，坡岸稳定，未发生过泥石流、滑坡、崩塌和地面塌陷等地质灾害。预估水库建成后，这类地质灾害发生的可能性小，危险性小。库盆形态狭长，两岸山体雄厚，构成库盆的主要为细粒石英砂岩、粉砂岩和灰绿色、黑色板岩互层，央灰白色长石石英砂岩等，深部岩石透水性微弱;两岸坡高陡，地下水向石坎河径流，地下分水岭高于水库设计正常蓄水位，库区不存在渗漏问题。库区无重要矿产资源，也无采矿史，水库建成后不存在压覆矿产资源的问题。1.3.3天然建筑材料工程建筑使用材料，就其产地的分布、储量、质量及开采条件进行了调查，简述如下：块石料均可就近开采。选择在坝址下游左岸0.5km山头，为大面积分布石英砂岩，储量丰富，坚硬致密，饱和抗压强度＞400kpa，质地较纯，成层较好，易开采，运距0.5km左右。隧洞石方开挖料部分利用。工程用砂采取外地购买，在距工地11km的XX镇的XX河有一大型砂砾场，各种粒级齐全，可按需直达工地。工程用砾石采用隧洞开挖的石渣现场加工。1.4工程任务及规模1.4.1工程建设的必要性及工程任务开发小水电资源既是解决能源短缺，减少温室气体排放，优化能源结构的重要手段，更是开发当地资源，实施循环经济和构建和谐社会的重要措施。近年来，该XX经济发展较快，对电力的需求量逐年增大，不断开发和增加电源点以满足工农业发展的需要意义十分重要。XX县水力资源较为丰富，为充分开发利用水力资源，并为工农业生产提供优质的清洁能源，因此，XX水电站建设是必要的。XX电站装机容量480KW，年发电量177万kW.h。该电站为一座以发电为主的水电工程，电站建成后电能“T”接至XX电网石坎10KV干线，“T”点距南龙110KV变电站2km。1.4.2径流调节计算3.5m3/s，XX电站的弃水漏水供XX电站发电。电站径流调节计算采用以日为时段的丰、平、枯三个典型年的径流资料按无调节水电站简化办法计算，三个典型年日流量分段天数统计见表，通过对各种保证率下流量和出力的统计分析，计算出力和发电量等动能指标，确定电站出力和发电量的关系，制定电站装机最佳方案。经过径流调节计算，初拟XX电站的装机容量为480kw（1×320+1×160kw年发电量177万kwh，装机利用小时3688h。1.4.3正常蓄水位和死水位选择根据库区的地形、地质、淹没情况，初拟XX电站水库正常蓄水位79m、80m、81m高程三方案进行比较。经综合比较，正常蓄水位采用80m较合理，相应正常库容为28.7万m3。弧形闸门闸顶高程为80.1m。由于库容较小，为尽量提高水库的有效库容，根据地质推荐及水库淤积高程确定隧洞进口底板高程72.74m，按进水口的水力条件，确定水库最低运行水位，同时又满足一台机组工作所需的低水头。经计算和比较确定水库死水位为75.83m时，相应死库容11.5万m3。1.4.4装机容量选择XX电站为XX支流的梯级电站，属径流式，其电量并入XX电网，因此以可能最大利用水能为原则，通过水能计算，初拟400kw、480kw、640kw三种装机容量方案，经考虑电能效益、土建投资、机组造价等因素，初选480kw（1×320kw+1×160kw年发电量177万kwh，装机利用小时3688h。1.5工程选址、工程布置及主要建筑物1.5.1工程等级及设计标准根据XX电站水库总库容和装机容量，《水利水电等级划分及洪水标准》SL252-2000的有关规定。确定本工程属Ⅴ等工程。主要建筑物：拦河坝、泄洪建筑物为五级建筑物，发电引水建筑物、发电厂、升压站和导流建筑物均为五级建筑物。引水坝、发电引水系统、电站厂房和升压站工程设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为50年一遇。1.5.2工程总体布置本工程主要枢纽建筑物由拦河坝、发电引水工程、发电厂房及升压站工程组成。拦河坝拟建在XX电站厂房上游0.3km河道拐弯处。发电引水工程从右岸山体穿过，为有压隧洞。引水系统总长度为624.22m其中：隧洞长577.05m，压力管道主管长31.02m，支管长20.5m，厂址位于XX电站引水坝上游180m处，为地面引水式厂房。1.5.3主要建筑物坝址处河床属低山峡谷地貌，经坝型比较，选定重力坝，溢流段采用3扇7×7.5m弧形闸门,以便泄洪，坝体材料为C15砼砌块石。溢流堰顶高程72.5m，闸顶高程80.1m，闸底高程72.5m。坝底高程65.05m。坝体应力和坝基稳定计算成果满足规范要求。（2）发电引水系统发电引水建筑物由进水口、压力隧洞和压力管道等组成。进水口底板高程为72.74m，进水口首端设拦污栅。引水隧洞长577.05m。开挖洞径衬砌段3.2m,非衬砌段洞径2.5m，纵坡为1‰。隧洞离出口接20m接压力钢管，主管内径1.2m厚8mm，长26.67m，分叉后渐变成Φ1.0m接厂房机组。（3）厂房及升压站电站厂房为地面引水式，厂房和升压站呈一字型布置。主厂房面积16.5m×8.9m，内装两台ZD502－LH－60型水轮机组，装机容量480kw(1×320＋1×160kw)，厂房地面高程63.3m，水轮机层高程59.735m，发电机安装高程63.88m。升压站位于厂房下游侧，为户外露天式，面积6m×5.5m，地坪高程63.25m。1.6机电设备及金属结构1.6.1水力机械电站装机容量经比较选定为480kw(1×320kw＋1×160KW)，电站最大水头20.02m，最小水头14.85m,设计水头17.09m。水轮机机Q=2.24m3/s，配SF320-8/850；一台ψ=00，H=15m，Q=1.12m3/s，配SF160-8/850发电机）。两台机组分别配置一台TT-150型和YT-300型调速器。主厂房以自然通风为主，辅以机械排风。1.6.2电气一次电站建成后电能“T”接至XX电网石坎10KV干线上，“T”点距XX电站1km，距南龙110KV变电站2km。经一组扩大单元接线与二组单元接线比较后，选用一组扩大单元接线方案。主变选一台S9—630/10型节能变压器。1.6.2电气二次XX电站电站装机规模较小，发电机组均为低压机组，因此控制保护采用国内成熟的常规继电保护。1.6.3金属结构工程的金属结构包括拦河坝、引水系统。拦河坝设置3扇7×7.5m（宽×高）弧形钢闸门，弧形门为露顶式钢质门，动水启闭，三扇弧形门启闭机采用QPK快速式卷扬式启闭机。发电引水隧洞进口设置潜孔式平板钢闸门，孔口尺寸2.5×2.5m（宽×高闸门尺寸2.8×2.65m，启闭机采用10t螺杆式启闭机，闸门前设置拦污栅一道。拦污栅尺寸为3.5m×4.1m。根据《水利水电工程防火规范》SDJ778-90的要求，进行发电厂的消防设计。消防设施分两部分：一为设置可靠消防水源；二为设置足量化学灭火装置及其它有效的防火设备。工程设计上主厂房及升压站均满足安全疏散要求及有关防火防爆要求。在各易燃场所，无人或经常无人值班的重要场所均配置火灾报警控制器，以实现火灾集中监测，自动报警的功能。XX电站厂房距XX市30km，距XX镇约11km。电站坝址有XX县县城至XX镇县级公路旁穿过，厂房在XX县县城至XX镇县级公路的公路对岸，交通较为便利。施工用电就近接入10kv线路，施工通信有手机。由于坝址集水面积不大，且坝址河床基岩出露，河床宽约30m，采用河床分期导流方式。根据地形条件，先围右岸，左岸原河床导流，砌筑右岸坝体，并在底部形成2×2m的城门洞型导流底孔；然后围左岸，右岸导流底孔导流。围堰为编织袋装黄土围堰，非汛期渡汛标准为5年一遇。引水坝基础坡积层，砂卵石层开挖为机械挖机开挖，石方开挖以手风钻造孔，炸药爆破，四轮车运输出渣。坝体砼由设在左岸坝头的拌和站拌制后，由缆机吊运入工作面，人工立模，高频振捣器振实。所需石材从左岸下游0.5km处开采,5t汽车运至工地，人工挑远至工作面。隧洞开挖采用进出口全断面掘进，风钻钻孔，光面爆破出渣采用人工装渣，手扶拖拉机运输的方法。厂房及升压站工程土方挖机开挖，石方用手风钻造孔，炸药爆破，四轮车运输出渣。砼以0.4m3拌和机拌制，人工推双胶轮车运输，人工立模，高频振捣器振捣。水轮发电机组的安装在发电厂房结顶后进行。先在装配场内进行大件预装，再由吊葫芦把预装好的大件按顺序分别吊入机坑进行总装。二台水轮机和发电机安装采用平行交叉作业。根据枢纽建筑物的布置特点、施工条件及导流方案，对拦河坝、引水工程、电站厂房项目的施工进度充分论证后，确定本工程施工总工期为13个月，其中筹建期1个月，主体工程11个月，完工期1个月。主要工程量有：土方开挖667.22m3，石方开挖4119.1m3,浆砌块石3230.43m3,砼及钢筋砼2854.52m3。1.8建设征地及移民安置规划根据《水利水电工程水库淹没处理设计规范》规定：耕地按2年一遇洪水回水位，水库移民及专项实施标准按10年一遇洪水位。根据上述水位计算相应的回水线，确定淹没范围，淹没实物指标。库区范围无村镇稻田分布，天然植被以少量灌木为主，库区左岸公路高程在85m以上，右岸引水渠标高87∽85.5m之间，水库蓄水不会产生淹没问题。库区地形以山地为主，两岸地形较陡，坡面物质结构松散，排泄条件良好，水库蓄水不会产生侵没问题。1.9环境影响评价1.9.1环境影响评价本工程为水电开发建设项目，工程规模不大，开发功能单一，相应工程引起的环境影响较为小。XX电站水库面积小，对当地气候、土壤环境等均无明显影响。但电站建成后，坝上水位抬高，流态发生变化；工程施工期间，生产废水和生产污水的排放会对局部水域环境产生不利影响，各类施工机械会造成局部噪声污染，土石方开挖、弃渣堆置既损坏了植被、有碍景观，也易造成水土流失。1.9.2环境保护措施（1）运行期水库管理为了确保水库水质优良，必需按照环评要求环境管理计划，严格控制库周地区污染物的排放量，防止新污染源产生，搞好水源保护。在水库蓄水前做好库区清理工作，以减少蓄水初期生活性污染物和有机腐殖质等对水库水质的影响。（2）水土保持根据水土保持方案确定弃渣场，将拦河坝及隧洞弃渣堆弃于弃渣场，弃渣场均位于施工区附近的河道凹岸中，一面依山，另一面边缘浆砌块石挡墙，防止弃渣随水流失造成新的水土流失。弃渣场占地面积小，对山林植被压损不大，对弃碴场、施工临时占地和开挖面在施工结束后进行绿化，绿化树种采用当地常见树种松树，以防止水土流失，增加植被覆盖度。（3）施工时废污水处理施工时，将产生冲洗废水93m3/d，在坝址处设废水处理站，利用原地貌冲沟和地形落差，将坝基开挖、隧洞开挖、砼拌和及砼浇筑等产生的废水集中汇流至废水处理系统，废水通过筛滤截留、沉淀池和中和池等工艺处理。1.10水土保持XX电站工程水土流失防治责任范围为0.175hm2，电站工程损毁水土保持设施总面积约0.27hm2，新增水土流失重量约724.6t。工程水土流失防治分为主体工程建设区、取料场等。在水土保持措施布局上，以工程措施为先导，料场、渣场设立防洪拦渣工程，在道路两侧设立护坡和排水工程；工程完工后，布设林草植被措施和土地复垦等措施，恢复和改善生态环境。水土流失防治措施主要有：弃渣场建临时挡渣墙防护、表土层回填、以及布置水土保持林；大坝区及工程临时设施占地区在施工结束后应采取相应植被恢复或复垦措施。水电站工程水土保持总投资10.275万元。通过水土流失防治措施的设施，可以基本控制项目建设责任范围内因工程活动引起的水土流失，控制弃渣流失，拦渣率95%以上，植被恢复系数95%,水土流失治理85%，为项目责任范围经济的可持续发展创造良好的生态环境基础。1.11工程管理1.11.1管理机构根据本工程的性质及规模，按照《水利工程管理单位编制定员试行标准》（SLJ705-80）拟定管理机构的组成和人员编制。由项目业主负责XX电站施工期间和运行期管理，本工程管理机构人员编制拟定为5人，其中电站生产人员4人，水库管理人员1.11.2管理办法和设施本工程管理机构应贯彻执行国家的各项方针政策和上级主管部门的指令；掌握本工程规划、设计、施工、运行管理的有关资料和文件，建立健全工程管理档案，定期进行观测、检查、养护维修，随时掌握工程建筑物动态，消除工程隐患；及时做好水文测报工作，配合主管部门做好汛期防汛工作，合理调度水库运行，充分利用水资源，做好水质监测及环境保护工作。管理人员应做到定人定岗，职责分明，对工程管理应不断积累资料，及时分析整理，总结经验，进一步提高。本工程大坝溢流段设3扇弧形闸门，由弧形闸门合理调度水位，控制上游壅水，保证尾水范围的农田和公路不受淹没，同时减少弃水，增加发电效益。在施工期和运行期应做好工程监测工作，通过监测资料反馈，有利于及时发现问题，检查设计的合理性及评价施工质量，防止意外事故的发生。管理范围：在坝区以大坝两端外100m，以及大坝下游坡脚以外100m地带为管理范围；在厂区以主副厂房及升压站轮廓线外100m地带为管理范围；隧洞进出水口轮廓线外50m地带为管理范围。保护范围：在管理范围以外50m地带为保护范围，另外在引水隧洞洞轴线两侧50m地带也为保护范围。在划定的保护范围内，禁止进行爆破、打井、采石、取土等危害工程安全的活动。个别确要作用活动的，应征得管理部门许可后才能进行。1.12投资估算1.12.1编制说明①《XX省水利水电工程设计概（估）算编制规定》，以下简称《规定》。②《XX省水利水电建筑工程概算定额》2006版。③《XX省水利水电设备安装工程概算定额》③其他有关文件。1.12.2工程总投资单位千瓦投资工程总投资工程静态总投资其中：建筑工程机电设备及安装工程金结安装临时工程其他费用基本预备费1.01万元485.15万元485.15万元261.44万元92.5万元58.25万元7.17万元42.65万元1.13经济评价根据《小水电建设项目经济评价规程》（SL16-95规定，本工程项目属总装机容量小于6000kw，且在一年内投产，经济评价采用简化评价方法进行。施工期一年，生产期20年，计算期21年。经济评价的编制依据为：水利部1995年6月2日发布的《小水电建设项目经济评价规程》（SL16-95）和国家计委1993年颁发的《建设项目经济评价方法与参数》。1.13.1财务评价根据设计概算，本工程静态投资485.15万元。本工程建设期为1年，生产期采用20年，项目经济计算期为21年。本项目全部投资的财务内部收益率达到10.2%，投资回收期8.9年。1.13.2国民经济评价国民经济评价中电站静态投资485.15万元，上网电量的基本电价按0.40元/kW.h，国民经济评价指标计算采用动态计算法，经计算，经济内部收益率为15.12%，大于社会折现率12%，经济净现值92.89万元。1.13.3综合评价XX电站在财务上是可行的，国民经济评价上是合理的。开发小水电资源既是解决能源短缺，减少温室气体排放，优化能源结构的重要手段，更是开发当地资源，实施循环经济和构建和谐社会的重要措施。工程特性表一、水文1.流域面积全流域km2150坝址以上km2111.82.利用水文系列年限a实测与插补延长年份3.多年平均年径流量亿m30.9426扣XX引水4.特征流量多年平均流量m3/s2.99扣XX引水设计洪水流量P=5%m3/s876校核洪水流量P=2%m3/s1078二、水库1.水库特征水位校核洪水位m81.29设计洪水位m80.16正常蓄水位m80.00死水位m75.832.正常蓄水位时水库面积km20.053.水库回水长度km1.534.水库容积正常蓄水位以下库容万m328.7调节库容万m317.2正常水位至死水位死库容万m311.55.水量利用系数%47.3三、下泄流量及相应下游水位1.设计洪水位时最大泄量m3/s876相应下游水位m71.72.校核洪水位时最大泄量m3/s1078相应下游水位m72.33.调节流量m3/s6.86相应下游水位m60.34.最小流量m3/s1.12基荷发电流量相应下游水位m59.87四、工程效益指标1.发电装机容量kW480保证出力P=%kW季节性电站多年平均发电量177年利用小时h3688五、建设征地及移民安置1.淹没耕地P=50%hm20水田、旱地、园地、2.迁移人口P=5%人03.淹没房屋m204.淹没公路长度km07.其它重要的淹没及浸没对象0六、主要建筑物及设备1.挡水建筑物形式重力坝地基岩性石英砂岩岩地震基本烈度/设防烈度Ⅵ闸顶高程m80.1坝高m14.95坝顶长度m65.52.泄水建筑物形式弧形闸门地基特性弱风化石英砂岩堰顶高程m72.5溢流孔口（孔数-宽*高）m3-7*9.1单宽流量m3/(s41.71P=2%洪水时消能方式面流消能闸门尺寸m启闭机形式QPK卷扬机式启闭机容量t3.引水建筑物设计引用流量m3/s3.36地基岩性石英砂岩进水口形式塔式底板高程m72.74闸门形式平板钢闸门闸门尺寸m2.8×2.65启闭机形式螺杆式启闭机容重t4.输水建筑物设计流量m3/s3.36输水道形式压力隧洞、压力钢管地基特性石英砂岩长度m624.22断面尺寸m压力隧洞断面尺寸m压力钢管主管5.厂房形式引水地面式地基特性石英砂岩主厂房尺寸（长*宽*高）m16.5*8.9*6.85厂房地面高程m63.3水轮机安装高程m60.46.开关站形式户外露天式地基特性石英砂岩面积（长*宽）m26*5.57.主要机电设备水轮机型号台数台2额定出力kw320/160额定转速r/min750额定水头m17/15额定流量m3/s2.24/1.12发电机型号SFW320-8,SFW160-8台数台2额定容量kw320/160额定电压v400主变压器型号S9-630/10台数台1容量kvA630电压比kv10/0.4厂内起重机形式吊葫芦起重量t58.输电线路电压kv回路数回路1石坎10kv干线输电距离km2七、施工1.主体工程数量含施工导流工程开挖土方m3667.22开挖石方m34119.10浆砌石方m33230.43砼或钢筋砼m32854.52金属结构安装t60.82.主要建筑材料木材m36水泥t1050钢筋t44.1钢材t60.83.所需劳动力总工日105034.施工临时房屋M23005.施工劳动及来源供电其它动力设备6.对外交通（公路）距离Km8.施工占地9.施工工期准备工期月1投产工期月总工期月八、经济指标1.静态总投资万元485.152.总投资万元485.15建筑工程万元261.4机电设备及安装工程万元92.5金属结构设备及安装工程万元58.3施工临时工程万元7.17基本预备费万元23.1水土保持工程万元10.27环境保护工程万元4.003.综合利用经济指标水库单位库容投资元/万m35.73水电站单位千瓦投资元/kw1.01单位电度投资2.74发电成本0.14经济内部收益率%15.12财务内部收益率%10.2上网电价0.40偿还年限a8.92水文2.1流域概况及水文气象资料XX电站位于XX省XX县XX镇，所在河流是XX的一级支流—石坎河，石坎河发源于石坎镇石矶顶。集雨面积150km2，流域平均坡降10.3‰，山岭高程一般在115～500m，地势为西北高，东南低，水流汇入XX后再进入北江，属北江水系。流域内林木茂盛，植被良好，工程地质为裸露石英砂岩，地质条件优良。流域内树木以松、杉树为主，植被良好。流域山坡陡竣，河道切割深，河流源短流急，汇流速度快，河槽调蓄能力小，洪水暴涨暴落。流域内人口不多，耕地甚少。人类活动对流域内的自然演变影响不大，流域内气候，下垫面和径流的局部变化仍呈现出相对平稳的规律，域内来水来沙特性仍处于天然的相对稳定状态。流域地理纬度较低，属亚热带季风气候区，春季阴雨连绵，夏季高温湿热，暴雨频繁，秋季温暖干燥，冬季也可能出现霜冻和冰冻天气。季风明显，水热、光等气候资源丰富。根据XX县气象站资料统计，多年平均气温21.6℃,极端最高气温为39.3℃（1953年8月极端最低气温为-0.6℃（1967年2月11日）。本地区属XX省暴雨中心之一，春季，太阳辐射加强，气旋活动频繁，常形成绵绵春雨。初夏，冷暖空气交馁，形成阴雨连绵天气，时值梅子成熟季节、俗称梅雨。夏秋季节受太平洋副热带高压控制，相对干旱少雨。8～10月份经常受热带风暴或台风影响，这一段为台风期，当受到热带风暴或台风影响时，常产生大暴雨。梅雨和台风暴雨是本流域发生洪水的主要成因。流域地处XX县山区，地面高程虽然不高，但地形复杂多变。区内植被良好，林木、杂草繁茂，水土流失现象较少。降水充沛，但年际间、年内分配都很不均匀。降水主要受锋面气旋的影响，其次是台风雨及地形。流域多年平均降雨量为2210mm，多年平均径流深为1450mm。虽然本地区水力资源丰富，但降雨量年内年平均蒸发量为1594.2mm，年最大蒸发量为1808.9mm，年最小蒸发量为1296mm。实测最大风速为17m/s，上半年主要是东北季风，下半年主要是西南季风。2.2径流因业主不能提供本电站流域实测径流资料,查《长青水电站初步设计报告》中有龙南水电站拦河坝以下各典型代表年径流分配成果，龙南水电站拦河坝以下控制集雨面积为3.44km2。龙南电站与XX电站位于同一流域，两站直线距离仅20km，地形、地质、植被情况相似，采用龙南电站作为参证站，按面积比一次方求XX电站的径流。龙南电站流域面积3.44km2，XX电站流域面积111.8km2，流域面积比为32.5。采用公式：Q银=32.5Q龙Q银—XX电站日径流流量（m3/s）Q龙—龙南电站日径流流量（m3/s）龙南电站径流分析典型代表年选择：丰水年15%1974年平水年50%1980年枯水年85%1985年根据龙南电站各典型代表年的径流分配成果表按上公式推算得XX电站的各典型代表年的径流分配成果。见下表：XX电站没有引水时XX电站各典型代表年的径流分配成果表单位：m/s4567上中下上中下上中下上中下丰水年10.154.7144.35221.763.98915.595.4412.3320.3110.1514.5116.32平水年2.1765.80225.3819.957.2536.16518.492.1765.0771.0888.70310.52枯水年4.7148.3411.45112.3314.517.9783.9893.2642.9016.1653.6266.898911上中下上中下上中下上中下丰水年4.71411.975.442.9013.2642.5385.4414.872.5381.8132.1761.088平水年4.7149.79112.334.3520.7250.7250.7254.7146.1650.7250.7250.725枯水年2.1762.9019.79114.514.7148.7030.7251.0880.7250.7250.7250.725123上中下上中下上中下上中下丰水年2.5382.5383.2641.4517.6153.9897.2539.0661.0889.7916.895.077平水年0.7251.0881.0883.9890.7250.7251.8132.9012.1763.6266.5288.703枯水年1.0880.7250.7250.7250.7251.0883.9896.5282.1760.7252.5389.066由上表得出在XX电站没有引水的情况下：多年平均日流量为：Q平=5.61m3/s多年平均径流总量：W平=17691.7万方XX水电站上游3km处有XX电站的引水坝，正常情况XX电站引水渠道可引3.5m3/s，当XX电站的引水坝的流量大于3.5m3/s时，即流入XX电站水库，径流分配成果如下表:XX电站引水3.5m3/s后XX电站各典型代表年的径流分配成果表单位：m/s4567上中下上中下上中下上中下丰水年6.651.210.8518.260.4912.091.948.8316.816.6511.0112.82平水年0.002.3021.8816.453.752.6614.990.001.580.005.207.02枯水年1.214.840.008.8311.014.480.490.000.002.663.398911上中下上中下上中下上中下丰水年1.218.471.940.000.000.001.9411.370.000.000.000.00平水年1.216.298.830.850.000.000.001.212.660.000.000.00枯水年0.000.006.2911.011.215.200.000.000.000.000.000.00123上中下上中下上中下上中下丰水年0.000.000.000.004.120.493.755.570.006.293.391.58平水年0.000.000.000.490.000.000.000.000.000.133.035.20枯水年0.000.000.000.000.000.000.493.030.000.000.005.57由上表得出在XX电站引水3.5m3/s的情况下：多年平均日流量为：Q平=2.99m3/s多年平均径流总量：W平=9429.26万m3以上计算成果在以后水能计算中直接采用。2.3洪水XX电站所在流域无实测洪水资料。由于XX电站下游的XX电站引水坝与XX电站引水坝相距仅550米，XX电站集雨面积111.8km2，XX电站电站集雨面积116km2，可以直接将XX电站的洪峰流量采用比拟法移用过来。XX电站采用推理公式法和综合单位线法两种方法推求设计洪水，根据水文比拟法，可以求得XX电站大坝坝址设计洪水流量如下表：干流河长加权平均坡降j根据表中计算，采用综合单位线法计算所得洪水稍大，但差值在20%以内。因此XX电站大坝坝址最后采用综合单位线法计年一遇洪峰流量1078m3/s。2.4泥沙及冰情本电站主要是利用XX电站的弃水量发电，靠近XX电站水库尾就是上游电站坝址，据上游电站资料，石坎河中悬移质输沙量较小。库区独立汇水面积仅数平方公里，且植被较发育，斜坡片流冲刷较弱。库岸存在一定的边岸再造问题，因此水库淤积主要固体物质来源是右岸公路和左岸引水渠以下边岸再造产生的滑塌碎屑物。初估库外进入库区淤积物不大。流域地理纬度较低，属亚热带季风气候区，根据XX县气象站资料统计，多年平均气温21.6℃,极端最高气温为39.3℃（1953年8月极端最低气温为-0.6℃（1967年2月11日）。因此,这里出现冰冻情况极少。2.5水位∽流量关系曲线XX电站下游梯级为XX电站，XX电站厂房与XX电站引水坝相距仅180m,处在XX库区范围，根据业主提供的实测资料，XX电站翻板闸闸顶高程60.583m，经计算复核，XX电站建成后正常发电和XX电站一起正常发电时Q=6.86m3/s,相应水位60.3m,故定60.3m为正常尾水位。可见与XX电站正常运行没矛盾。XX电站在校核洪水（P=2%，Q=1078m3/s）情况下，3扇弧形闸门全开，坝前水位81.294m，经洪水回水计算：库尾85.22m,坝后72.3m。XX电站厂房下游梯级XX电站引水坝相距仅180m,XX电站坝顶高程60.583m,在校核洪水（P=2%，Q=1119m3/s）情况下，XX电站坝前水位63.083，经洪水回水计算得，故定XX电站厂房地面高程63.3m。各处水位~流量关系曲线图如下：电站大坝下游电站大坝下游Z-Q曲线图696867660200400600800100012001400160018002000Q（m3/s)受XX县XX水电站业主委托，XX核力工程勘察院韶关分院承担了XX水电站工程勘测地质勘察工作任务。内、外业任务已经完成，该分院并提供了报告及有关成果图件资料，可研勘察的主要任务是：10000综合工程地质测绘，初步查明区域稳定性对工程的影响，为水电站可行性研究提供地质依据。（2）对电站各主要建筑物枢纽区进行工程地质勘察与测绘，初步查明枢纽区的工程地质条件。（3）根据国家相关技术规范、规程，本次工程地质勘察主要采用野外地面测绘及钻探等方法进行综合勘察。（4）进行天然材料的初步调查。本阶段完成地质勘察工作量见表。工程地质勘察工作量表3-l3mm组53.2区域地质3.2.1地形地貌工程区域处于石坎河的中游。石坎河由北西往南东流，于XX镇汇入XX，XX出北往南流，于XX市汇入北江。石坎河流域内为低山丘陵地貌。两岸山顶高程多在115～500m，相对高差达55~440m。XX县XX电站枢纽区河段，两岸地形高差较大，谷坡陡峻，河谷狭窄，河流较湍急，谷底河床宽度20～40m。3.2.2地层岩性本区出露的地层有寒武系八村群(∈bcc-d）、泥盆系桂头群(Dgt)、老虎拗组(D2l)和第四系(Q)。岩性有燕山中期侵入的石坎岩体r52。分述下面：寒武系八村群(∈bcc-d本区寒武系八村群遭受岩浆侵入破坏，岩层出露不全，仅出露寒武系八村群中上部岩层。岩性主要为：灰绿色细粒石英砂岩、粉砂岩和灰绿色、黑色板岩互层，夹灰白色长石石英砂岩。厚度超过380m，分布于XX县XX水电站工程枢纽区间段。泥盆系（D桂头群(D1-2gt)岩性主要为:灰白、黄白色中细粒石英砂岩、及少量泥质石英粉，中粗粒石英砂岩，夹砂砾岩。厚度190～450m，分布于水电站厂房下游河段。老虎拗组(D2l)岩性主要为:紫红色石英砂岩，复矿砂岩及少量铁质页岩，厚度60~540m，分布于水电站厂房下游河段。5m，分布于石坎洞洞床及溪流沟床；残坡积碎石士，厚度1～10m不等，分布于缓坡台地。岩浆岩：本区出露的岩浆岩为燕山中期侵入的石坎岩体，岩性为粗、中粒斑状黑云母花岗岩，分布于石坎河上游汇水区，水电站库尾上游，呈岩体产出，远离工程区。3.2.3地质构造与地震区域上本区地处北东向吴川——四会深断裂带和东面向佛岗——丰良深断裂带交汇处。在区内出露的主要是石英砂岩，构造以袍皱构造为主，断裂构造不发育。裙皱：位于电站工程区及东南部，为一轴向北东的向斜，组成褶皱的地层为:寒武系八村群海相碎屑岩、泥盆系桂头群和老虎拗组海相碎屑岩，向斜槽部为老虎拗组，两翼为寒武系八村群，轴向NE50°。北西翼为寒武系八村群，遭受燕山期岩浆侵入破坏严重，岩层倾角25~80°,南东翼地层较完整，岩层倾角35~800。水电站工程枢纽区位于北西翼为寒武系八村群分布区。断裂：北东向吴川——四会深断裂带和东面向佛岗一丰良深断裂带在区内表现形式主要为岩浆侵入而沿深断裂带分布的花岗岩岩体，区内断裂构造不发育，仅在水电站工程枢纽区以外南部有一条北东向断层。发育于寒武系八村群和泥盆系桂头群中，延伸长约5km，断层产状和力学性质不明。本区有多期岩浆岩侵入，历史构造活动强烈。但未发现新构造运动和活动断裂。0.05g，对应地震基本烈度为Ⅵ度，地震动反应谱特征周期为0.25~0.35s，属区域构造较稳定区。3.2.4物理地质现象河谷物理地质现象包括冲沟侵蚀切割、斜坡片流冲刷、岩体卸荷、崩塌、掉块脱落等。两岸侵蚀冲沟发育问距约200~1000m。由于在工程区岩层大部分呈单斜状，岩层倾向南东，石坎河自北西往南东流，河流两岸多呈切层坡，河流湾多，凹岸处岩体卸荷变形现象在凹岸处较发育，架空、变形、崩塌、坠石随处可见；河流深切割造成的高陡岸坡卸荷变形的作用，坡体上岩体破碎，稳定性差，在水流作用下，易发生砰屑流、胡塌等地质现象。3.2.5水文地质简况石坎河河段为低山丘陵区，两岸小支流和冲沟发育，两岸地表水均向石坎河排泄，水量来源主要为大气降水。该区届亚热带季风气候，气候温暖混润，雨量充沛。大气降水多形成地表径流，入渗量相对较小，径流途径短。根据地下水赋存介质的不同，地下水类型主要为孔隙水、基岩裂隙水。孔隙水主要赋存于河流两岸坡的残坡积，厚度不均一，一般0~5m，属于弱透水层。故其富水性差。基岩裂隙水赋存于区内的各岩组内，由于岩体内节理、裂隙张开度较低，主要是大气降水补给，故其富水性差。3.3库区地质3.3.1地形地貌坝址区属低山峡谷地貌，拟建坝址为河道拐弯处，左坝肩为河道凹岸，从河床到左岸公路呈近直立的岸壁，高约35米。右坝肩为河道凸岸，是一低山脊，坡度20°左右，河谷断面呈近直立不对称的“V”形狭槽，谷底河槽宽22m，坝址上下游100m河床纵比降约2.5%。库区地形以山地为主，两岸地形较陡，坡面物质结构松散，排泄条件良好，水库蓄水不会产生浸没问题。3.3.2地层岩性库区除库尾见少量燕山第二期中粒斑状黑云母花岗岩外，全部河段分布的地层为寒武系八村群。岩性主要为:灰绿色细粒石英砂岩、粉砂岩和灰绿色、黑色板岩互层，夹灰白色长石石英砂岩。厚度超过380m，分布于XX县XX水电站工程枢纽区河段。3.3.3地质构造库区分布的地层为寒武系八村群，为一单斜地层。岩层走向NE，倾向SE，倾角25°--80°,与石坎岩体呈侵入接触。库盆区未发现断层，岩石节理裂隙较发育。库盆区地质结构总体属于岩层倾向下游，库首段偏左岸的横向谷或斜层谷。库区物理地质现象主要为冲沟侵蚀切割、岩石风化、斜坡片流冲刷、岩体掉块脱落等。较大冲沟左岸2条。库区为低山峡谷河段，两岸高陡，地表及地下水均从两岸向石坎河排泄，径流途径短。地下水类型主要为孔隙水和基岩裂隙水。孔隙水主要分布于山坡残坡积层内，基岩裂隙水分布于基岩裂隙内。细粒石英砂岩、粉砂岩和灰绿色、黑色板岩互层，央灰白色长石石英砂岩等砰屑岩属相对隔水层。总体上库区河谷两岸地下水以较陡水力坡降向河床径流，以散流状向河床排泄。3.3.4库区工程地质评价（1）库岸稳定条件库盆区两岸松散堆积层分布广泛，但厚度较小，水库蓄水后松散堆积层存在明塌等边岸再造问题，基岩埋深小或裸露地表，因此岸坡不会出现较大规模的滑坡等现象。库岸稳定性较好。（2）水库地基抗渗条件库盆形态狭长，两岸山体雄厚，构成库盆的主要为细粒石英砂岩、粉砂岩和灰绿色、黑色板岩互层，央灰白色长石石英砂岩等，深部岩石透水性微弱;两岸坡高陡，地下水向石坎河径流，地下分水岭高于水库设计正常蓄水位，库区不存在渗漏问题。（3）水库淹没和浸没条件库盆范围无村镇稻田分布，天然植被以少量灌木为主，库区右岸公路和左岸引水渠标高均高出水库水面5m以上，水库蓄水不会产生淹没问题。库区地形以山地为主，两岸地形较陡，坡面物质结构松散，排泄条件良好，水库蓄水不会产生浸没问题。（4）水库淤积和污染问题本电站主要是利用上游电站的多余水量发电，靠近库尾就是上游电站坝址，据上游电站资料，石坎河中悬移质输沙量较小。库区独立汇水面积仅数平方公里，且植被较发育，斜坡片流冲刷较弱。库岸存在一定的边岸再造问题，因此水库淤积主要固体物质来源是右岸公路和左岸引水渠以下边岸再造产生的滑塌碎屑物。初估库外进入库区淤积物不大。综上所述，水库工程地质条件较好，即库岸基本稳定，初估库外进入库区淤积物不大，水库蓄水不会产生岸坡塌方问题。3.4坝址工程地质3.4.1地质条件概述（1）地形地貌特征坝址区属低山峡谷地貌，拟建坝址为河道拐弯处，左坝肩为河道凹岸，从河床到左岸公路呈近直立的岸壁，高约35米。右坝肩为河道凸岸，是一低山脊，坡度20°左右，河谷断面呈近直立不对称的“V”形狭槽，谷底河槽宽22m，坝址上下游100m河床纵比降约2.5%。（2）地层岩性坝址区河床和右岸基岩裸露，岩性为寒武系八村群中厚层状细粒石英砂岩，右岸有1~3m第四系残坡积碎石士。基岩为寒武系八村群中厚层状细粒石英砂岩。（3）地质构造特征褶皱：坝址区岩层为一个单斜构造，由寒武系八村群中厚层状细粒石英砂岩，岩层产状为120°~130°∠45°~58°。断层：据野外地质测绘及勘探，初步查明坝基外延200m范围内无断层通过。节理裂隙：坝址区左岸和河床基岩裸露，据地面统计，节理裂隙主要发育二组及卸荷裂隙，即一组走向310°~330°,倾向北东或南西，倾角60°~90°。规模长数米，微张，线节理率1~2条/m。结构面平直略粗。一组走向30°~50°,倾向北西或南东，倾角60°~90°。规模长数米，微张，线节理率1～3条/m。结构面平直略粗。3.4.2水文地质特征(1)、透水层(带)据ZK1、ZK3、ZK4揭露，坝址右岸强透水层(q>100Lu)分布于上部浅层残坡积碎石土，下限埋深3m左右;中等透水层(10＜q≤100Lu)下限埋深10～13m;左岸和河床弱风化中厚层状细粒石英砂岩裸露，强透水层(q>100Lu)分布于上部浅层岩体，下限埋深1～2m;中等透水层(10<q≤100Lu)下限埋深10m左右。(2)、相对隔水层(带)以透水水层下带(q≤3Lu)为相对隔水层，坝址区微风化中厚层状细粒石英砂岩为相对隔水层，顶界埋深在10～13m。(3)、地下水位及补径排据两岸ZK1、ZK3、ZK4钻孔资料，坝址区两岸地下水较平缓，平均坡降在0.115左右，埋深0～26m。两岸地下水向石坎河排泄，属地下水补给河水型。(4)、水质特征本次未河水样进行水质成分分析试验，据清水潭电站资料，河水水质符合《水工混凝土施工规范》(DL/T5144-2001)混凝土用水的指标要求。水对混凝土无腐蚀性。3.4.3坝址工程地质评价由上一节地质条件概述中地形地貌、地层岩性及地质构造和水文地质条件等特征综合分析可以看出，该坝址工程条件基本良好，现作如下评价：（1）坝基强度及抗滑稳定右岸坡脚处薄层坡残积碎石土力学强度低，稳定性差，不可用作坝基持力层，应全部清除，右岸：清基水平深度2～8m、垂直深度2～5m;左岸:清基水平深度2～5m、垂直深度2～6m;河床基岩裸露，清基深度2～3m。坝址区全岩性为寒武系八村群中厚层状细粒石英砂岩，岩性单一。岩石根抗压强度Rb>60MPa，属坚硬岩类。岩石质量统计分类属较差。坝址区无断层、节理裂隙等结构面较发育，两岸局部都有节理密集带分布，总体上坝址区岩体以中厚层状结构:岩体完整性为较完整。坝址区无缓倾下游的结构面发育，北西向节理裂隙走向310～330°,倾向北东或南西，倾角60～90°,该组倾向北东的节理裂隙结构面倾向下游，但倾角60～90°,对坝基抗滑稳定无影响。在坝址河床诸多结构面组中，交线与河床面角度较大，对坝基抗滑稳定影响不大。该工程属低坝，水头小，水压较小，坝基岩体抗剪性较好，因此坝基最接触滑动或浅层滑动的可能性小，产生深层滑动的可能性极小。（2）坝肩坝基渗透和渗漏条件据地表及钻探资料，坝址区无断层，表层节理裂隙较发育，节理裂隙面微张，边通性较差，在库水压力下沿这些通道发生渗透破坏的可能性不大。从地表及钻探揭露的情况来看，坝址区岩性中厚层状细粒石英砂岩，为相对隔水层，渗漏主要爱基岩节理裂隙发育程度影响。初步分析认为坝基坝肩渗漏以裂隙及破碎带集中渗漏类型为主。坝址区基岩风化程度为弱~微风化。弱风化中厚层状细粒石英砂10～13m;微风化中厚层状细粒石英砂岩为相对隔水层，顶界埋深（3）边坡稳定条件坝址右岸坡一条北东向山脊斜坡，坡度20～30°,坡走向120°,岩层产状:120～130°∠45～58°,坡面基岩大部分裸露，坡脚处薄层坡残积，总体上为大角度斜交逆向中等倾角硬岩质岸坡，边坡的整体稳定主要取决于结构面与坡面的相互组合。60～90°,与岸坡近直交，对边坡稳定影响不大。北东节理裂隙走向30～50°,倾向北西或南东，倾角60～90°,该组倾向北西节理裂隙结构面与坡面同向，为不利组合，但倾角60～90°,对边坡稳定不会有太大影响。坝址左岸坡最大高度35m，坡度37～70°,坡走向135°。岩层产状:120～130°∠45～58°,坡面基岩裸露，为斜交顺向中等倾角硬岩质高悬坡，边坡的整体稳定主要取决于结构面与坡面的相互组合。层面与边坡小角度斜交顺向，且层面倾角小于坡度，为不利组合，对边坡稳定性影响较大，北西向节理裂隙走向310～330°,倾向北东或南西，倾角60～90°,与岸坡近直交，对边坡稳定影响不大。北东节理裂隙走向30～50°,倾向北西或南东，倾角60～90°,该组倾向南东的节理裂隙结构面与坡面同向，为不利组合，但倾角60～90°,对边坡稳定不会有太大影响。3.4.4建议物理力学参数建议参数系参考所取试样试验后所得数据，类比其它工程岩石(体)所得。弱风化石英砂岩：γ=26~27KN/m3、C=200~300KPa、ψ=37~40°、C’=0.7~1.5MPa、f’=0.8~1.2、Rb=50~60MPaEo=5~10GPa、µ=0.20~0.23、[R]=4.0~5.0Mpa、C’砼/岩=0.7~1.1Mpa、f’砼/岩=0.9~1.1Mpa3.5厂区地基工程地质3.5.1地质条件简述厂房位于石坎右岸北西向山脊的东侧坡坡脚处，地形为单面坡，坡度36°。厂房后部为构造侵蚀切割低山地形，海拔高程最高可达248米，相对高差可达190米。山坡地形受岩石组成及流水侵蚀影响，地形较陡。（2）、地层岩性厂房广泛分布第四系残坡积砂质粘土，基岩为寒武系八村群中厚层状细粒石英砂岩。第四系(Q)：第四系广泛分布，岩性为残坡积砂质粘土，黄褐~色，可塑，主要由粉粘粒及石英粉、细砂组成。稍湿，呈可塑~硬塑状。土质不均匀。厚度1.0～5.0m。推荐该层地基承载力特征值fak=220kPa。寒武系八村群(∈)：弱风化砂岩:呈厚层状分布于整个场地第四系层底部，层面起伏变化较大，层面埋深1.0~5.0m，青灰色，变余砂状结构，块状构造，硅质胶结，裂隙较发育，岩质硬。岩石天然单轴饱和抗压强度55.6~63.0MPa，平均61.3MPa。推荐该层地基承载力特征值(f)=3000kPa。（3）地质构造厂区构造不发育，岩层为单斜岩层，裂隙较发育。（4）水文地质场地地下水赋存形式主要有：孔隙潜水和基岩风化裂隙水两种类型。孔隙潜水：主要赋存于第四系粉质粘土中，其补给主要以大气降水补给为主，富水性弱，地下水的排泄主要以潜流形式向周边低洼处排泄；基风化裂隙水：主要赋存于中风化砂岩的裂隙中，由上部孔隙潜水渗透及河流侧向补给，富水性较中等。3.5.2工程地质评价残坡粉质粘土：呈层状分布，呈可塑~硬塑状，承载力一般，分布不稳定；不宜做建筑物桩基础持力层。弱风化石英砂岩：分布稳定，承载力高，是建筑物的理想的基础持力层。根据场地地层结构及岩土的物理力学性质特征结合建筑物的承载力要求综合分析：厂房及附属建筑物采用浅基础基础型式，以弱风化石英砂岩为持力层。建议措施：厂区开挖形成边坡，残坡积粉质粘土遇水易软化，导致边坡失稳，必须对边坡进行支护。3.5.3厂房区工程岩石（体）建议力学参数建议参数系参考所取试样试验后所得数据，类比其它工程岩石(体)所得。残破积粉质粘土(Qed1)：γ=18r～20KN/m3、C=10～20Kpa、弱风化石英砂岩(∈)：γ=26~27KN/m3、C=200~300KPa、ψ=37~40°、Eo=5~10GPa、µ=0.20~0.23、[R]=4.0~5.0MPa。3.6发电输水隧洞地质3.6.1地质条件概况XX县XX水电站规划为低坝结合有压短引水隧洞方案进行发电。引水线路布置于右岸，穿过一条北西向山脊，最大水平埋深145m，隧洞通过山脊最高点高程为220m，山坡坡度24～44。隧洞全长577.05m，纵坡降1‰，进水口底板高程72.74m，出口底板高程72.18m，采用圆形有压洞，洞横截面4.9㎡。(1)地层岩性隧洞沿线穿过地层为寒武系八村群。岩性主要为：灰绿色细粒石英砂岩、粉砂岩和灰绿色、黑色板岩互层，以石英砂岩为主。(2)地质构造引水线路地质构造为单一的单斜，沿线地层产状：120～130o∠45°~58°沿隧洞未发现断层，节理裂隙较发。(3)水文地质石坎河道切割深，地下水排泄面低、比降缓，但隧洞位置低，接近河床，推测地下水位以下。地下水类型为基岩裂隙水，主要赋存于强~弱风化岩体，富水性弱~中等；微风化~新鲜岩体富水性微弱，属为相对隔水层。从隧洞沿线地形和散布的泉点分布情况调查分析，隧洞开挖中受地下水影响小，其裂隙水不丰富。基岩裂隙水主要出上部第四系孔隙水、大气降水及邻近山体补给，通过裂隙通道向冲沟石坎河排泄。环境水对混凝土无腐蚀性。3.6.2发电输水隧洞工程地质评价(1)隧洞进口引水隧洞进口位于坝前右岸265m处，岸坡呈陡崖，进口顶板上是上游电站的引水渠。隧洞从陡崖进洞，成洞条件好，但施工条件差。基岩为寒武系八村群的细粒石英砂岩，岩体弱风化，中厚层块状，完整性好，岩层产状150°∠51°,倾向山内，无不利组合结构面发育。综上所述，隧洞进口洞脸边坡为层状单斜结构岩质边坡，一般较稳定，仅局部受节理裂隙切割，且进口顶板距上游电站的引水渠底板厚度小，可能发生明塌。建议对边坡局部不稳定岩体作喷锚支护处理，其余喷混凝土，掘进时采用超前管棚支护。(2)隧洞围岩工程地质分类及稳定性评价隧洞围岩分类采用《水利水电工程地质勘察规范))(GB50287-99)附录P及《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL55¬2005)附录A围岩工程地质分类法。隧洞围岩主要为弱~微风化岩体，岩体完整性较好，结构面多呈闭合状，节理不发育，不利于隧洞围岩稳定的结构面组合相对较少，围岩工程地质分类主要根据上述围岩的岩石强度、岩体完整程度、结构面状态、地下水和主要结构面产状五项因素进行综合评分分类，初步分析认为引水隧洞围岩为"II"、"III"类。围岩稳定性较好，工程地质条件较好。3.7天然建筑材料工程建筑使用材料，就其产地的分布、储量、质量及开采条件进行了调查，简述如下：块石料均可就近开采。选择在坝址下游左岸山头，为大面积分布石英砂岩，储量丰富，坚硬致密，饱和抗压强度＞400kpa，质地较纯，成层较好，易开采，运距0.5km左右。隧洞石方开挖料部分利用。工程用砂采取外地购买，在距工地11km的XX镇的XX河有一大型砂砾场，各种粒级齐全，可按需直达工地。工程用砾石采用隧洞开挖的石渣现场加工。3.8结论与建议(1)区域构造环境较稳定；(2)库区不存在渗漏问题；库岸稳定性较好；初估库外进入库区淤积物不大；水库蓄水不会产生淹没问题；水库蓄水不会产生浸没问题；(3)坝址岸坡无较大不利结构面组合，整体基本稳定:岩性为寒武系八村群中厚层状细粒石英砂岩，岩性单一。岩石混抗压强度Rb>60MPa，属坚硬岩类。总体上坝址区岩体以中厚层状结构；岩体完整性为较完整；该工程属低坝，水头小，水压较小，坝基岩体抗剪性较好，因此坝基接触滑动或浅层滑动的可能性小，产生深层滑动的可能性极小；坝址区无断层，表层节理裂隙较发育，节理裂隙面微张，连通性较差，在库水压力下沿这些通道发生渗透破坏的可能性不大；坝址区下伏及两岸基岩皆为弱风化中厚层状细粒石英砂岩，岩体较完整，抗冲性较好:(4)引水隧洞固岩为"II"、"III"类。围岩稳定性较好，工程地质条件较好。(5)厂房区残坡砂质粘土:呈层状分布，呈可塑~硬塑状，承载力一般，分布不稳定，不宜做建筑物桩基础持力层；弱风化石英砂岩：分布稳定，承载力高，是建筑物的理想的基础持力层。4工程任务和规模4.1工程建设的必要性及任务4.1.1流域规划概况XX电站所在河流是XX的一级支流——石坎河，石坎河发源于石坎镇石矶顶。集雨面积150km2，流域平均坡降10.3‰，山岭高程一般在115m～500m，地势为西北高，东南低，水流汇入XX后再进入北江，属北江水系。为充分利用水力资源,XX县编制完成了“XX县石坎河流域规划报告”，XX电站是规划的电站之一。XX电站坝址上游3km处是XX电站的引水坝，XX电站的引水渠的高程在87～85.5m,而XX电站是利用其弃水和漏水发电，XX电站正常蓄水位为80m，P=2%的库尾洪水回水淹没线高程是85.22m,可见与XX电站的发电是没用矛盾的。XX电站的厂房下游180m处是XX电站的引水坝，XX电站63.30m，而XX电站的坝高60.583m,设计洪水位62.583m，校核洪水位63.083m（说明：XX电站与XX电站不是一高程系统，但按XX电站高程系统实测XX电站坝高为60.583m，而XX电站设计图的高程62.80m,即在XX电站设计图的高程减去2.217m后就是XX电站高程系统，本资料全部统一采用XX电站高程系统）。故防洪是安全的，XX电站修建不仅不会对XX电站的正常发电有影响而且XX电站水库有一定的调节库容，能使XX电站发挥更好的工程效益。4.1.2工程建设的必要性XX电站位于XX县XX镇境内，该镇主要经济来源为农业及养殖业，社会经济比较落后。XX县地处粤北山区，随着我国改革开放经济建设的发展，XX县在经济建设和社会事业的发展上有了长足的进步，农村产业结构也得到了逐步调整，形成了工业、矿产、化工、建材、农副产品加工及旅游业等服务行业。对电力的需求利益迫切，用电量大增，社会用电量以每年10%--16%的速度递增电力缺口较大。现XX县电力供应非常紧张，2005年全县用电量为2.8亿kwh，电力供应远不能满足需要，枯季缺电更加严重。随着国民经济的发展规划，到2010年需电量3.5亿kwh，到2015年量4亿kwh，大量用电需省电网供应。开发小水电资源既是解决能源短缺，减少温室气体排放，优化能源结构的重要手段，更是开发当地资源，实施循环经济和构建和谐社会的重要措施。近年来，该XX经济发展较快，对电力的需求量逐年增大，不断开发和增加电源点以满足工农业发展的需要意义十分重要。XX县水力资源较为丰富，为充分开发利用水力资源，并为工农业生产提供优质的清洁能源，因此，XX水电站建设是必要的。4.2正常蓄水位及死水位选择4.2.1正常蓄水位确定库容规模主要的考虑因素是：建坝造价合理、淹没耕地少、增加调节库容而增加的发电量等。根据工程情况，我们拟选三个正常蓄水位方案进行技术经济比较计算，计算得出XX电站各方案的综合电能指标。根据不同正常蓄水位方案回水成果，进行水库淹没调查，提出各方案淹没实物指标；考虑到各方案年利用小时基本一致，初拟装机容量一致，并提出各方案的工程投资。正常蓄水位方案进行技术经济指标比较表表4-1指标方案方案一方案二方案三正常蓄水位m79装机容量kw480480480设计年发电量万kw.h年利用小时数h357336883802最大水头m20.0220.52最小水头m设计水头m平均水头m迁移人口人000淹没田土亩008淹没补偿投资万元0024土建投资万元投资小计万元211.7222.9257.8电量差值万kw.h-5.5投资差值万元-11.2-34.9差额度电投资元/kw.h2.0366.345为增加梯级电站的竞争能力，充分利用水力资源，在没有淹没耕地的情况下宜适当加大水库的调蓄能力是有利的。因此，本可万m3。4.2.2死水位确定由于库容较小，为尽量提高水库的调蓄性能，根据地质推荐及水库淤积高程确定隧洞进口底板高程72.74m，按进水口的水力条件，确定水库最低运行水位，同时又满足一台机组工作所需的最低水头。经计算和比较确定水库死水位为75.83m时，相应死库容11.5m3。4.3径流调节计算4.3.1径流调节基本参数3.5m3/s，XX电站的弃水、漏水供XX电站发电。电站径流调节计算采用以日为时段的丰、平、枯三个典型年的径流资料按无调节水电站简化办法计算，三个典型年日流量分段天数统计见表，通过对各种保证率下流量和出力的统计分析，计算出力和发电量等动能指标，确定电站出力和发电量的关系，制定电站装机最佳方案。该电站按引水式方案开发，根据本电站的布置特性，已得下列特征水位：1、大坝正常蓄水位为80.0m.2、电站正常尾水位60.3m。3、电站最低尾水位59.874、厂房地面高程63.30m。5、水轮机安装高程60.40m。4.3.2水能计算故水能计算以该电站的设计净水头18.99米计算。考虑到该电站坝前库容较小，按无调节水电站的水能计算方法计算，根据前面已计算的本电站坝址丰、平、枯三个设计代表年的旬平均流量扣除上游电站引用流量3.5m3/s。电站能量指标计算公式为：N＝8.0×Q×H（kw）式中：N——日平均出力（kw）8.0——机组出力系数，根据水轮机效率和发电机效率综合分析确定。Q——机组发电引用流量（m3/s）。当日流量大于机组发电额定流量时，取额定流量计算；当日流量小于机组发电额定流量但大于1/3额定流量时，取日流量计算，小于1/3额定流量时,机组停机。H——发电净水头（m）E平均——多年平均发电量(kw·h)480kw，经计算：年发电量177万kw·h，多年平均年利用小时数3688h。水能计算表如下表：XX电站水能计算表流量分组分组日流量的平均值出现天数累积天数保证率保证时间发电流量发电水头电量差累积电量装机年利用小QQnPh=8720PN=8.0*QHEt//（%）/（米）（米）（千瓦）（万度）12345678911200.91802018.993038.40151.921.21440.01144818-2000.918018.992886.48303.842.42438.80152016-1820302.7423918.992582.64227.885.44436.38169015-1615.50302.7423915.518.992354.76151.923.63430.93183014-1514.5